TRABAJO DE INVESTIGACION Y DISEÑO EXPERIMENTAL
Investigación documental
¿Qué es una reacción de oxidación?
Se denomina reacción de óxido-reducción
o, simplemente, reacción redox, a toda reacción química en la que uno o más electrones se transfieren entre los
reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación.1
En las redox, se produce una transferencia de electrones del reductor
al oxidante. Por ejemplo:
Zn + Cu+2
Zn+2 + Cu
en la que
existe una transferencia de electrones del Zn (que pierde 2 electrones) al Cu+2
(que los gana).
Las
reacciones redox son muy fáciles de identificar cuando tienen lugar entre iones
o
compuestos
iónicos, ya que es sencillo ver entre que especies tiene lugar la transferencia
de
electrones;
pero, cuando tiene lugar entre sustancias covalentes, no es tan obvio
reconocerlas,
por
ejemplo:
Fe2O3 + 3
C 2 Fe + 3 CO2
podríamos
decir que el C se ha oxidado porque ha incorporado oxígeno transformándose en
la molécula de CO2 y, el Fe2O3 se reduce porque lo pierde, obteniéndose hierro
metálico.
Este concepto
de oxidación – reducción, debido a Lavoisier, ha quedado desfasado, ya que hay reacciones
redox en las que el oxígeno ni siquiera interviene.
Según el
concepto actual: Una sustancia se oxida cuando pierde electrones, que cede a
otra
sustancia que es la que se reduce, luego la oxidación es una pérdida de
electrones y la
reducción
una ganancia de electrones.
Cuando un
compuesto se oxida, siempre hay otro que se reduce. Al primero se le llama
reductor
y al segundo oxidante.
- El agente reductor
es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura
química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo
oxidado.
- El agente oxidante
es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con
un estado de oxidación inferior al que
tenía, es decir, siendo reducido.2
Por
ejemplo:
oxidante1
+ reductor2 reductor1 + oxidante2
Cu+2 + Zn
Cu + Zn+2
Producción de energía por oxidación de combustibles
provenientes del petróleo:El petróleo y sus
El
petróleo se encuentra en yacimientos dispersos por numerosos puntos de la
corteza terrestre, trata de un líquido espeso; compuesto por una gran cantidad
de hidrocarburos, la mayor parte de ellos alifáticos de cadena abierta, aunque
en algunas son básicamente hidrocarburos cíclicos y aromáticos. En muchas
ocasiones aparecen a grandes bolsas de gas natural que aún no se ha disuelto en
el petróleo. Recién traído del yacimiento, el petróleo crudo no tiene
aplicación comercial, por lo qué es necesario someterlo a un proceso de
destilación fraccionada en refinerías, para sepa en distintas partes en función
de su punto de ebullición. De las diversas fracciones de petróleo, las que
tienen aplicación como combustible son las siguientes:
Gas natural:
♦El gas natural produce mucho menos CO2 que otros combustibles como los derivados del petróleo, y sobre todo el carbón. Además es un combustible que se quema más limpia y eficazmente.
♦La razón por la cual produce poco CO2 es que el principal componente, metano, contiene cuatro átomos de hidrógeno y uno de carbono, produciendo 2 moléculas de agua por cada una de CO2, mientras que los hidrocarburos de cadena larga (líquidos) producen sólo 1 molécula de agua por cada 1 de CO2 (recordemos que el calor de formación del agua es muy alto).
♦Menos del 1% queda sin quemar y el factor de oxidación por omisión del IPCC = 99,5%
Gasolina :
♦La gasolina
es una mezcla de hidrocarburos alifáticos derivada del petróleo que
se utiliza como combustible en motores de combustión interna con encendido
por chispa convencional o por compresión
Petróleo
♦Este se muestra que solo
queda este 1,5 ± 1 % sin quemar
♦El factor que tiene el petróleo
de oxidación por una omicion contiene IPCC = 99%
Impurezas de los combustibles
y productos que se forman
- Los
combustibles sólidos
- Carbón mineral.
Se encuentra en el subsuelo a diferentes
profundidades formando vetas de diferentes tamaños que proceden de la
carbonización natural de grandes masas vegetales sepultadas hace millones de
años.
Salvo en las minas a cielo abierto o de superficie,
la explotación de la mina de carbón se realiza mediante la excavación de pozos
para permitir el acceso directo de los trabajadores a la yeta. Los pozos y galerías
se airean con grandes ventiladores y tubos.
El carbón mineral contiene impurezas, muchas de las
cuales se eliminan con un tratamiento de lavado en la zona minera. No ocurre
así con el azufre, que crea problemas de contaminación con su combustión.
- Alcoholes. En los últimos años se ha trabajado en
el desarrollo de motores aptos para funcionar con metanol o etanol, productos
obtenidos a partir de madera y cana de azúcar. En Brasil se ha llegado a
comercializar un combustible liquido compuesto de
etanol y gasolina.
- Carbón vegetal. Es el que se obtiene mediante la
combustión incompleta de la madera. La carbonización de la madera se realiza en
hornos o en las antiguas «carboneras», consistentes en una pila de leña
cubierta de tierra y con orificios que se abren o se cierran para controlar el
caudal de aire a fin de que la combustión no se detenga
Este combustible arde con mucha facilidad, contiene
pocas impurezas y su potencia calorífica es de 8000 Kcal/kg.
- Petróleo bruto natural. Es un líquido viscoso y
oscuro que se encuentra en el subsuelo, algunas veces a gran profundidad, de
donde se extrae por medio de perforaciones. La producción mundial de petróleo
puede llegar a 3 000 millones de Tm al año, de las cuales la mitad se produce
en la zona de Oriente Medio y el resto, en orden decreciente, en URSS, EEUU,
África, Amé rica del Sur, etc. El comercio internacional del petróleo utiliza
como unidad el barril, que equivale a 159 litros.
El petróleo crudo se somete a una destilación
fraccionada o por etapas, que consiste en calentarlo a distintas temperaturas
en orden creciente, con lo cual se consigue que se desprendan primero los
vapores de los productos más volátiles. La gasolina, hasta 180 ºC; hasta 280 ºC
se desprende el queroseno o petróleo industrial; el gasóleo a los 350 OC los
aceites de engrase y el fuel-oil se obtienen utilizando temperaturas más
elevadas y, por último, queda el alquitrán como subproducto final.
- Gasolina. Es un combustible liquido, de densidad
0,75 y de potencia calorífica 32 000 Kcal/l, muy volátil. A la temperatura
ordinaria ya emite vapores que forman mezclas explosivas con el aire, por lo
que se prohíbe a los automovilistas repostar con el motor en marcha, mantener
las luces encendidas, fumar, etc.
- Gas natural. Es un combustible gaseoso que se
encuentra formando bolsas en el subsuelo, generalmente asociado con el petróleo
o el carbón. Está compuesto fundamentalmente por metano, pequeñas cantidades de
otros gases combustibles como el etano y otros no combustibles como el
nitrógeno y el dióxido de carbono.
Este gas es más pesado que el aire. Por ese motivo
cuando se produce una fuga en un recinto cerrado resulta muy peligrosa pues,
además del riesgo de explosión, existe el de asfixia, ya que el gas va
desplazando al aire que se necesita para la respiración. Para advertir de este
peligro, se la añade una sustancia de olor característico que advierte su
presencia.
Referencias:
Autor: carlos Javier mosquera Suarez
titulo:química mega
editorial: terranova editores
pag de consulta: 124-128
ubicación: CQD31.2M677
Autor: james e. brandy
gerard himston
año: 1993
titulo:; quimica
pag consultada: 54-55
ubicación del libro:QD31.2B7218
